臭氧:发现雷电过后臭味的秘密

作者:小草来源:蝌蚪五线谱发布时间:2019-01-03

它在常温下是一种有特殊臭味的蓝色气体。

臭氧是氧的一种同素异形体,它在常温下是一种有特殊臭味的蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20~35公里的同温层下部的臭氧层中。臭氧层能吸收大部分射线(如紫外线),起着保护人类和其他生物的作用,但是在地表的臭氧对人体却是有害的。近年来,大气中臭氧层逐渐被破坏,甚至出现空洞,这使得人们对于臭氧关注越来越密切。

臭氧

臭氧(央视)

其实臭氧很早就被人发现了,但是人们并没有注意。雷雨过后人们会呼吸到一种特殊的味道,实际就是空气中的臭氧浓度提高。臭氧浓度之所以提高,是因为闪电(高压放电)电离空气中的氧气形成臭氧。

1785年,荷兰化学家马丁努斯·马伦在近代化学实验中最早制得了臭氧。他在密闭的玻璃管中汞面上的氧气通电后,发觉有一股非常强烈的臭味,好像是“电气”的味道。他不知道这股臭味是什么,也没有进行深入研究。

1840年,德国化学家舍恩拜因在实验室进行电解稀硫酸时,也突然嗅到这种“电气”的味道,这种气味却让他有种此曾相识的感觉。他回忆起起,自己童年的时候曾经嗅到过这种气味。

臭氧是地球的保护膜

臭氧是地球的保护膜(网络图)

那时候,舍恩拜因还是一个调皮的孩子。有一次, 他在离家挺远的野地里与同伴玩耍,突然天气骤变, 雷雨交加,暴雨如瓢泼般倾泻下来。惊恐的孩子们赶紧跑到附近的一个草棚去躲雨。雷声越来越响, 闪电在空中舞动。突然,“轰”的一声巨响, 远处一座高大的教堂被雷电击倒了。孩子们看到这样的情形,非常惊奇,冲出草棚,想去看看教堂被击中之后会变成什么样子。

当赶到教堂附近时,他们发现教堂里烟雾弥漫,到处是瓦砾和砖块,空气中还有一股刺鼻的臭味。附近赶到的大人甚至惊恐的说,魔鬼来了。但是,舍恩拜因却不相信,他是一个善于观察的孩子,他早就注意到每次雷鸣电闪之后, 都能闻到这种味儿,所以这种臭味不足为惧。舍恩拜因还给它取了个名字, 叫“霹雳的气味”。只是, 今天教堂里的气味, 比平时闻到的要浓烈得多。

时间过了很久,童年的深刻记忆却让舍恩拜因时刻记得那种奇怪的味道。当他在实验室又嗅到这种味道时,不管是童年时的好奇心还是一个化学家的敏感,舍恩拜都决定要搞清楚这种气味的来由。

舍恩拜因开始了研究,在经过反复实验后,果然收集到了一种新气体。他把这种带有臭味的物质用希腊文命名为OZEIN,意思是发臭味的物质,从而最先提出了臭氧的概念。后来许多物理学家和气象学家在实验室内以及通过光谱观测都证实了臭氧作为一种物质的存在。

臭氧与我们熟知的氧气都是一种单体,但却是氧元素的不同种存在形式。臭氧的分子中含有3个氧原于,而氧气分子中只含有2个氧原子。臭氧也是一种强氧化剂,化学性质很活跃。臭氧不仅可以组成臭氧层吸收紫外线保护人类,还可以被用作消毒剂,杀菌消毒。不过,过高的臭氧浓度却会对人体造成危害。

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